井下一次采全高工艺的应用探.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 随着煤矿井下生产设备机械化水平的不断提升， 在井下煤层回采中运用一次采全高工艺的频率不断增 加[1-2]。这种工艺能够最大程度提升煤层的煤炭开采率， 增加矿井的综合收益，缓解中国煤炭资源紧缺的局面， 实现矿井的长久可持续发展。 1工程概述 A 矿井下 81203 作业面主采 15煤层，该作业面位 于井下北部采区，其东侧为未开采的 81204 作业面， 南侧为回风大巷，北侧为井田边界。煤层上方存在 6 煤层采区大巷及采空区。整个作业面设计走向长度 1 474 m，倾向长度 245 m。作业面主采的 15煤层整 体赋存稳定，结构较为复杂，厚度均值可达 7.2 m，局 部含有矸石层。表 1 即为影响回采地质参数的统计表。 对于该煤层的开采设计，采用长壁后退式机械化放顶 煤一次采全高工艺，顶板管理采用全部垮落法。 表 1影响回采地质参数统计表 2煤层开采分析 2.1巷道布设分析 A 矿井下 81203 回采作业面共布设 4 条巷道，分别 为回风巷道，用于运输物料和井下作业面回风；进风 巷道，用于煤炭外运和作业面送风；内错尾巷，用于 缓解本煤层瓦斯聚集；高抽巷，用于进行相邻煤层瓦斯 抽采。图 1 即为作业面巷道布设示意图。 图 1作业面巷道布设示意图 由图 1 可知，巷道中回风巷横截面采用矩形断面， 采用全锚支护工艺，巷道横截面尺寸为 4 200 mm 3 100 mm （ 毛宽毛高 ） ，横截面面积为 13 m2，巷道 内布设有调度绞车 9 部，型号为 JD-25，用于作业设备 和支护原材料的运输；进风巷道横截面同样采用矩形断 面，采用全面支护工艺，巷道横截面尺寸为 4 780 mm 收稿日期2020-04-24 作者简介王逸浩，1987年生，男，山西陵川人，2014年毕业于东 北大学采矿工程专业，助理工程师。 井下一次采全高工艺的应用探究 王逸浩 （ 山西兰花同宝煤业有限公司，山西 陵川 048300 ） 摘要 以井下一次采全高工艺为对象开展探究，结合具体工程实际，在分析矿井生产需求的基础上，对一次采全高 工艺在矿井生产中的应用做出具体分析，以实现煤层的高效开采，为其他矿井相似工程的进行提供借鉴和参考。 关键词 矿井；中厚煤层；一次采全高工艺；开采分析 中图分类号 TD823文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0145-02 Research on the Application of Full-seam Mining Technology in Underground Mines WANG Yihao Tongbao Coal Industry Co., Ltd., Shanxi Lanhua Group, Lingchuan 048300, Shanxi, China Abstract This paper explored the full-seam mining technology in underground mines. Combined with specific engineering prac- tice, based on the analysis of mine production demand, it made a specific analysis on the application of full-seam mining techno- logy in mine production, so as to realize the efficient mining of coal seams and provide reference for similar projects in other mines. Key words mine; medium-thickness coal seam; full-seam mining technology; mining analysis （总第 179 期） 技术研究 煤尘情况不存在煤尘爆炸的风险 自燃情况有较高的自燃倾向 环境地温/益14耀20 瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量 7.6 m3/t， 绝对瓦斯涌出量 52 m3/min 抗压情况/MPa 夹矸直接顶老顶直接底煤层 17耀2529.5耀42.080耀12042耀5020.5 切割巷 采向 245 m 35 m 15 m N 145 2020 年第 8 期2020 年 8 月 3 100 mm （ 毛宽毛高） ，横截面面积为 14.8 m2，巷 道内布设皮带运输机和转载机各一部。 2.2煤层一次采全高工艺分析 回采作业面前后各布设一台刮板运输机，型号为 SGZ-1000/1400，以支架顶梁为界限，支架上部顶煤通 过支架放煤口放入后部刮板运输机运出。作业面割煤 采用型号为 MGTY750/1800-3.3D 的采煤机，整个作业 面遵守“即采即放，跟机放顶”的作业原则[3-4]。其工 艺步骤为割煤机从机头或机尾开缺口处斜切进刀→ 对割煤机滚筒进行位置校对→逆向割三角煤，再次校 正滚筒位置→割一个行程煤→挪移支架→挪移前刮板 运输机→放顶煤→移后刮板运输机。 2.2.1进刀方式分析 在实际工作中，所选用的 MGTY750/1800-3.3D 型 采煤机，进刀方式为开缺口斜切进刀，其进刀布设情 况如图 2 所示。 1耀6.进刀施工的不同阶段。 图 2采煤机进刀示意图 a 采煤机进行循环割煤作业时，割煤至距离边缘 10 m 处，为了确保作业安全，需减慢切割牵引速度， 并通知作业面端头作业人员撤退至 5 m 外的安全点， 同时安排专人实时观测顶板的情况，一旦发现任何安 全隐患，立即通知采煤机操作工停止割煤作业，待完 成顶板处理后再继续进行采煤作业；b 在距离进风巷 与回风巷 20 m 处停止对后部溜槽的推移，也就是停止 移动刮板运输机；c 割煤机运行至机头或机尾边缘区 域时，采煤机操作人员要调换上下滚筒位置，并进行 双向割煤，割煤时借助弯曲段实现煤体的切入；d 把 前刮板运输机中部槽挪移至煤壁处，并进行拉机头和 拉机尾工作；e 采煤机上下滚筒调换位置，并切割三 角煤，实现斜切进刀；f 完成边缘煤壁的切割作业后， 再次调整采煤机的滚筒位置，随后持续正常割煤，并 进行机头或机尾运输机推溜工作，实现进刀。 2.2.2落煤方式分析 所选用割煤机的滚筒截深为 860 mm，割煤作业采 用双向割煤的方式，一次往返割两刀。割煤作业时， 应当在确保采高的前提下做到不割底、不留伞檐。同 时，在割煤作业中，当遇到溜子负荷过高、移架速度 较慢或顶煤未放完等情况时，要减速或停止割煤。 2.2.3装煤及运煤方式分析 大多数煤在割落过程中会直接进入刮板运输机被 运出作业面，剩余的部分残煤则在推溜作业过程中依 靠运输机自带的铲煤板装入运输机运出。 2.2.4移架支护分析 在回采过程中，随着采煤机后滚筒的割过，在滞后 其 5 台支架左右开始进行移架作业。其中，遭遇顶板破 碎区域时，需采用提前过架的方式，使用支架前探梁 支撑煤帮。 2.2.5刮板运输机推移分析 滞后拉架作业 10 m 左右便可开始推移前刮板运输 机。移动时，前刮板运输机弯曲长度要在 20 m 以上， 且不能一次移动到位，以免将刮板运输机移动成急弯。 随着前刮板运输机的移动，应及时清理支架与运输机 之间的浮煤，以保证后刮板运输机移动的安全性和有 效性。后刮板运输机移动应当在顶煤放出后进行，其 在移动时一次不少于 10 台支架。 3其他作业环节分析 3.1放顶煤作业 该作业环节分为初次、正常和末采 3 种情况[5-6]。 其中，初次放顶煤应当在支架后尾梁离开切割巷道以 后进行；正常放顶煤应采取“一采一放、追机放顶”的 方式，随回采作业同步及时开展；末采放顶煤应当在 作业面与停采线不足 15 m 后开始，放煤的同时要铺设 金属网，直至金属网与后尾梁相连后停止放煤作业。 3.2运输机机头 （ 机尾 ） 前移 完成一次割煤作业后，采煤机要在退出终点位置 （ 机 头、机尾 ） 40 m 左右后进行拉架作业并布设单体支柱， 随后通过千斤顶完成对刮板运输机机头和机尾的移动。 4结语 厚煤层在煤矿生产中十分常见，实现对其的高效 开采是提升煤炭产业综合效益的必要选择。一次采全高 工艺能够在最小程度预设煤柱的同时实现煤炭的最大程 度开采。A 矿运用一次采全高工艺，矿井生产综合效益 提升 30以上，为矿井更好地发展提供了有力支持。 参考文献 ［1］ 张卓坤.浅析一次采全高改放顶煤回采工艺技术 ［J］ .当代化 工研究， 20197 175-176. ［2］ 熊祖强， 王晓蕾， 刘成威， 等.一次采全高综采工作面覆岩冒落 带动态发育特征 ［J］ .岩石力学与工程学报， 2014， 33增刊 2 3692-3698. ［3］ 林光侨.7 m 一次采全高综采工作面设备配套浅析 ［J］ .煤矿开 采， 2010， 152 29-31. ［4］ 高进， 贺海涛.厚煤层综采一次采全高技术在神东矿区的应 用 ［J］ .煤炭学报， 2010， 3511 1888-1892. ［5］ 李建璞， 杨小彬， 刘伟， 等.坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现 规律研究 ［J］ .中国安全生产科学技术， 2013， 92 18-22. ［6］ 赵立钦.补连塔煤矿特厚煤层综采一次采全高覆岩破坏特征 研究 ［D］ .北京 煤炭科学研究总院， 2018. （ 责任编辑白洁 ） 单位m 1 2 3 4 5 6 2020 202020 146